有机电致发光器件及其制备方法
【专利摘要】一种有机电致发光器件，包括依次层叠的阳极、发光层、阴极及封装盖，封装盖将发光层及阴极封装于阳极上，封装盖包括形成于阴极表面的第一氮氧化硅层、形成于第一氮氧化硅层表面的第一无机阻挡层、形成于第一无机阻挡层表面的第二氮氧化硅层及形成于第二氮氧化硅层表面的第二无机阻挡层；第一无机阻挡层的材料的包括碲化物、氮化物及金属，第二无机层的材料包括金属氧化物、氮化物及金属；碲化物选自三碲化锑、碲化铋、碲化镉、三碲化二铟、碲化锡及碲化铅中的至少一种，氮化物选自四氮化三硅、氮化铝、氮化硼、氮化铪、氮化钽及氮化钛中的至少一种。上述有机电致发光器件的寿命较长。本发明还提供一种有机电致发光器件的制备方法。
【专利说明】有机电致发光器件及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种有机电致发光器件及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 有机电致发光器件（OLED)是基于有机材料的一种电流型半导体发光器件。其典 型结构是在ITO玻璃上制备一层几十纳米厚的有机发光材料作发光层，发光层上方有一层 低功函数的金属电极。当电极上加有电压时，发光层就产生光福射。
[0003] 有机电致发光器件受到湿气和潮气侵蚀后，会引起有机电致发光器件内部元件的 材料发生老化进而失效，从而所述有机电致发光器件的寿命较短。
【发明内容】
[0004] 基于此，有必要提供一种寿命较长的有机电致发光器件及其制备方法。
[0005] -种有机电致发光器件，包括依次层叠的阳极、发光层及阴极，其特征在于：所述 有机电致发光器件还包括封装盖，所述封装盖将所述发光层及阴极封装于所述阳极上，所 述封装盖包括形成于所述阴极表面的第一氮氧化硅层、形成于所述第一氮氧化硅层表面的 第一无机阻挡层、形成于所述第一无机阻挡层表面的第二氮氧化硅层及形成于所述第二氮 氧化硅层表面的第二无机阻挡层；所述第一无机阻挡层的材料的包括碲化物、氮化物及金 属，所述第二无机层的材料包括金属氧化物、氮化物及金属；所述碲化物选自三碲化锑、碲 化铋、碲化镉、三碲化二铟、碲化锡及碲化铅中的至少一种，所述氮化物选自四氮化三硅、氮 化铝、氮化硼、氮化铪、氮化钽及氮化钛中的至少一种，所述金属选自银、铝、镍、金、铜及钼 中的至少一种，所述金属氧化物选自偏铝酸镁、钛酸铋、铬酸镍、铬酸钴、镥酸铁及铝酸钇中 的至少一种。
[0006] 在其中一个实施例中，所述第一氮氧化娃层的厚度为150nm?200nm;所述第一无 机阻挡层的厚度为IOOnm?200nm;所述第二氮氧化娃层的厚度为150nm?200nm;所述第 二无机阻挡层的厚度为IOOnm?200nm。
[0007] 在其中一个实施例中，所述第一无机阻挡层中所述氮化物的质量百分含量为 10%?40%，所述金属的质量百分含量为10%?30%，其余为所述碲化物。
[0008] 在其中一个实施例中，所述第二无机阻挡层中所述氮化物的质量百分含量为 10%?40%，所述金属的质量百分含量为10%?30%，其余为所述金属氧化物。
[0009] 在其中一个实施例中，所述封装盖与所述阳极配合形成有收容腔，所述发光层及 阴极均收容于所述收容腔。
[0010] 一种有机电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：
[0011] 在阳极表面制备发光层；
[0012] 在所述发光层表面制备阴极；及
[0013] 在所述阴极表面制备封装盖，所述封装盖将所述发光层及阴极封装于所述阳极 上，所述封装盖包括形成于所述阴极表面的第一氮氧化硅层、形成于所述第一氮氧化硅层 表面的第一无机阻挡层、形成于所述第一无机阻挡层表面的第二氮氧化硅层及形成于所述 第二氮氧化硅层表面的第二无机阻挡层，所述第一无机阻挡层的材料的包括碲化物、氮化 物及金属，所述第二无机层的材料包括金属氧化物、氮化物及金属，所述碲化物选自三碲化 锑、碲化铋、碲化镉、三碲化二铟、碲化锡及碲化铅中的至少一种，所述氮化物选自四氮化三 硅、氮化铝、氮化硼、氮化铪、氮化钽及氮化钛中的至少一种，所述金属选自银、铝、镍、金、铜 及钼中的至少一种，所述金属氧化物选自偏铝酸镁、钛酸铋、铬酸镍、铬酸钴、镥酸铁及铝酸 钇中的至少一种。
[0014] 在其中一个实施例中，所述第一氮氧化娃层的厚度为150nm?200nm;所述第一无 机阻挡层的厚度为IOOnm?200nm;所述第二氮氧化娃层的厚度为150nm?200nm;所述第 二无机阻挡层的厚度为IOOnm?200nm。
[0015] 在其中一个实施例中，所述第一无机阻挡层中所述氮化物的质量百分含量为 10%?40%，所述金属的质量百分含量为10%?30%，其余为所述碲化物。
[0016] 在其中一个实施例中，所述第二无机阻挡层中所述氮化物的质量百分含量为 10%?40%，所述金属的质量百分含量为10%?30%，其余为所述金属氧化物。
[0017] 在其中一个实施例中，所述第一氮氧化硅层及所述第二氮氧化硅层均采用等离子 体增强化学气相沉积法制备，原料气体为六甲基二硅胺、氨气及氧气，载气为氩气，其中所 述六甲基二硅胺、氨气及氧气的流量比为（6?14): (2?18): (2?18)，温度为40?60°C， 气压为30?60Pa，功率为0· 1?0· 5W/cm2。
[0018] 上述有机电致发光器件及其制备方法，封装盖包括依次层叠的第一氮氧化硅层、 第一无机阻挡层、第二氮氧化硅层、第二无机阻挡层，四层配合可以有效的阻挡水氧等物质 对有机电致发光器件的发光层及阴极的腐蚀，提高防水氧能力，从而有机电致发光器件的 寿命较长。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1为一实施例的有机电致发光器件的结构示意图；
[0020] 图2为一实施例的有机电致发光的制备方法的流程图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图和具体实施例对有机电致发光器件及其制备方法进一步阐明。
[0022] 请参阅图1，一实施方式的有机电致发光器件100包括依次层叠的具有阳极图案 的阳极10、功能层20、阴极30及封装盖40。
[0023] 阳极10为导电玻璃或导电有机聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)薄膜基板。阳极10 上具有制备有阳极图形的ITO层。本实施方式中，ITO层的厚度为100nm。当然ITO层的厚 度不限于为lOOnm，也可根据需要选择其他厚度。
[0024] 功能层20形成于阳极10表面。功能层20包括依次层叠的空穴注入层、空穴传输 层、发光层、电子传输层、电子注入层。可以理解，空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电 子注入层可以省略，此时功能层20仅包括发光层。
[0025] 本实施方式中，空穴注入层的材料包括N，N'-二（1-萘基）_N，N'-二苯 基-1，Γ-联苯-4-4'-二胺（NPB)及掺杂在NPB中的氧化钥（M0O3)t5MoO3的质量百分 含量为30%。空穴注入层的厚度为10nm。
[0026]空穴传输层的材料为4, 4'，4"-三(咔唑-9-基）三苯胺（TCTA)。空穴传输层 的厚度为30nm。
[0027] 发光层的材料包括主体材料及掺杂在主体材料中的客体材料。主体材料为 1，3,5_三（1-苯基-IH-苯并咪唑-2-基）苯（TPBI)，客体材料为三（2-苯基吡啶）合铱 (Ir(Ppy)3)。客体材料的质量百分含量为5%。发光层的厚度为20nm。
[0028] 电子传输层的材料为4, 7-二苯基-1，10-菲罗啉（Bphen)。电子传输层的厚度为 10nm。
[0029] 电子注入层的材料包括Bphen及掺杂在Bphen中的叠氮铯（CsN3)。CsN3的质量百 分含量为30%。电子注入层的厚度为20nm。
[0030] 需要说明的是，空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层也可以 根据需要采用其他材料。空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层的厚度 也可以根据需要进行调整。
[0031] 阴极30形成于功能层20表面。阴极的厚度为lOOnm。阴极30的材料为铝（Al)。
[0032] 封装盖40形成于阴极30的表面。本实施方式中，封装盖40罩设于功能层20及 阴极30,且封装盖40的边缘与阳极10固接，从而将功能层20及阴极30封装在阳极10上。 封装盖40形成有收容腔。收容腔为自封装盖40的表面凹陷的凹槽。封装盖40将功能层 20及阴极30收容于收容腔。
[0033] 封装盖40包括依次层叠的第一氮氧化硅层41、第一无机阻挡层42、第二氮氧化硅 层43及第二无机阻挡层44。
[0034] 第一氮氧化硅层41形成于阴极30的表面，且覆盖阴极30及功能层20的端面以 及阳极10的部分表面，从而将功能层20及阴极30封装在阳极10上。第一氮氧化硅层41 的材料为SiOxNy，能起到阻隔水氧的作用。第一氮氧化硅层41的厚度为150nm?200nm。
[0035] 第一无机阻挡层42形成于第一氮氧化硅层41的表面。第一无机阻挡层42的 材料包括碲化物、氮化物及金属。碲化物选自三碲化锑（Sb2Te3)、碲化铋（Bi2Te)、碲化镉 (CdTe)、三碲化二铟（In2Te3)、碲化锡（SnTe)及碲化铅（PbTe)中的至少一种。氮化物选自四 氮化三硅（Si3N4)、氮化铝（A1N)、氮化硼（BN)、氮化铪（HfN)、氮化钽（TaN)及氮化钛（TiN) 中的至少一种。金属选自银（Ag)、错（A1)、镍（Ni)、金（Au)、铜（Cu)及钼（Pt)中的至少一 种。第一无机阻挡层42的厚度为IOOnm?200nm。
[0036] 进一步的，第一无机阻挡层中，氮化物的质量百分含量为10%?40%，金属的质量 百分含量为10%?30%，其余为碲化物。
[0037] 第二氮氧化硅层43形成于第一无机阻挡层42的表面。第二氮氧化硅层43的材 料为SiOxNy，能起到阻隔水氧的作用。第二氮氧化硅层43的厚度为150nm?200nm。
[0038] 第二无机阻挡层44形成于第二氮氧化硅层43的表面。第二无机阻挡层44的材料 包括金属氧化物、氮化物及金属。金属氧化物选自偏错酸镁（MgAl204)、钛酸秘（Bi2Ti40n)、 铬酸镍（CrNiO4)、铬酸钴（CoCr2O4)、镥酸铁（Fe2LuO4)及铝酸钇（Y3Al5O12)中的至少一种。氮 化物选自四氮化三硅（Si3N4)、氮化铝（AlN)、氮化硼（BN)、氮化铪（HfN)、氮化钽（TaN)及氮 化钛（TiN)中的至少一种。金属选自银（Ag)、铝（A1)、镍（Ni)、金（Au)、铜（Cu)及钼（Pt)中 的至少一种。第二无机阻挡层44的厚度为IOOnm?200nm。
[0039] 进一步的，第二无机阻挡层44中氮化物的质量百分含量为10%?40%，金属的质量 百分含量为10%?30%，其余为金属氧化物。
[0040] 上述有机电致发光器件100中，封装盖40包括依次层叠的第一氮氧化硅层41、第 一无机阻挡层42、第二氮氧化硅层43及第二无机阻挡层44,四层配合可以有效的阻挡水氧 的腐蚀，封装盖40把功能层20及阴极30封装在阳极10上，可有效的提高防水氧能力，从 而有机电致发光器件100的寿命较长。
[0041] 可以理解，封装盖40的收容腔可以省略，此时直接在阳极10上设置收容腔即可。
[0042] 请同时参阅图2, 一实施方式的有机电致发光器件100的制备方法，其包括以下步 骤：
[0043] 步骤S110、在阳极10上形成功能层20。
[0044] 功能层20包括依次层叠的空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注 入层。
[0045] 阳极10可以为导电玻璃基底或导电有机聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)薄膜基板。 阳极10具有制备有阳极图形的ITO层。本实施方式中，ITO层的厚度为100nm。当然ITO 层的厚度不限于为lOOnm，也可根据需要选择其他厚度。
[0046] 阳极10表面在形成功能层20之前先进行预处理以去除基底10表面的污染物，并 进行表面活化增加阳极10表面的含氧量以提高阳极10表面的功函数。具体为，将阳极10 依次采用去丙酮、乙醇、离子水及乙醇各超声波清洗5min，之后用氮气吹干，烤箱烘干。
[0047] 本实施方式中，空穴注入层的材料包括N，N'-二（1-萘基）_N，N'-二苯 基-1,1'-联苯-4-4'-二胺（NPB)及掺杂在NPB中的氧化钥（M0O3)tjMoO3的质量百分含 量为30%。空穴注入层的厚度为10nm。空穴注入层由真空蒸镀形成，真空度为3Xl(T5Pa， 蒸发速度为O.lA/s。
[0048]空穴传输层的材料为4, 4'，4"-三(咔唑-9-基）三苯胺（TCTA)。空穴传输层 的厚度为30nm。空穴传输层由真空蒸镀形成，真空度为3XKT5Pa,蒸发速度为0.1人/s。[0049] 发光层的材料包括主体材料及掺杂在主体材料中的客体材料。主体材料为 1，3,5_三（1-苯基-IH-苯并咪唑-2-基）苯（TPBI)，客体材料为三（2-苯基吡啶）合铱(Ir(Ppy)3)。客体材料的质量百分含量为5%。发光层的厚度为20nm。发光层由真空蒸镀 形成，真空度为3XKT5Pa,蒸发速度为〇.2A/s。
[0050] 电子传输层的材料为4,7-二苯基-1，10-菲罗啉（Bphen)。电子传输层的厚度为 10nm。电子传输层由真空蒸镀形成，真空度为3XKT5Pa,蒸发速度为〇.1A/S。
[0051] 电子注入层的材料包括Bphen及掺杂在Bphen中的叠氮铯（CsN3),CsN3的质 量百分含量为30%。电子注入层的厚度为20nm。电子注入层由真空蒸镀形成，真空度为 3XKT5Pa,蒸发速度为0.2A/S。
[0052] 需要说明的是，空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层也可以 根据需要采用其他材料。空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层可以省略，此时 功能层20仅包括发光层。
[0053] 步骤S120、在功能层20表面形成阴极30。
[0054] 阴极30的材料为铝（A1)。阴极30的厚度为lOOnm。阴极30由真空蒸镀形成，真 空度为5XKT5Pa,蒸发速度为5A/s。
[0055] 步骤S130、在阴极30表面制备封装盖40。
[0056] 封装盖40形成于阴极30的表面。本实施方式中，封装盖40罩设于功能层20及 阴极30,且封装盖40的边缘与阳极10固接，从而将功能层20及阴极30封装在阳极10上。 封装盖40形成有收容腔。收容腔为自封装盖40的表面凹陷的凹槽。封装盖40将功能层 20及阴极30收容于收容腔。
[0057] 封装盖40包括依次层叠的第一氮氧化硅层41、第一无机阻挡层42、第二氮氧化硅 层43及第二无机阻挡层44。
[0058] 第一氮氧化硅层41形成于阴极30的表面，且覆盖阴极30及功能层20的端面以 及阳极10的部分表面，从而将功能层20及阴极30封装在阳极10上。
[0059] 第一氮氧化硅层41的材料为SiOxNy，能起到阻隔水氧的作用。第一氮氧化硅层41 的厚度为150nm?200nm。
[0060] 本实施方式中，第一氮氧化硅层41采用等离子体增强化学气相沉积法（PECVD)制 备。原料气体为六甲基二娃胺（HMDS)、氨气（NH3)及氧气，载气为氦气（Ar)。六甲基二娃 胺、氨气及氧气的流量比为（6?14): (2?18): (2?18)。六甲基二硅胺与载气的流量比 为（6?14) :(70?80)。温度为40?60°C，气压为30?60Pa，功率为0· 1?0· 5W/cm2。 具体在本实施方式中，HMDS的流量为6?14sccm，Ar的流量70?80sccm，NH3的流量2? 18sccm，O2 的流量 2 ?18sccm。
[0061]HMDS的结构式为：
[0062]
【权利要求】
1. 一种有机电致发光器件，包括依次层叠的阳极、发光层及阴极，其特征在于：所述有 机电致发光器件还包括封装盖，所述封装盖将所述发光层及阴极封装于所述阳极上，所述 封装盖包括形成于所述阴极表面的第一氮氧化硅层、形成于所述第一氮氧化硅层表面的第 一无机阻挡层、形成于所述第一无机阻挡层表面的第二氮氧化硅层及形成于所述第二氮氧 化硅层表面的第二无机阻挡层；所述第一无机阻挡层的材料的包括碲化物、氮化物及金属， 所述第二无机层的材料包括金属氧化物、氮化物及金属；所述碲化物选自三碲化锑、碲化 铋、碲化镉、三碲化二铟、碲化锡及碲化铅中的至少一种，所述氮化物选自四氮化三硅、氮化 铝、氮化硼、氮化铪、氮化钽及氮化钛中的至少一种，所述金属选自银、铝、镍、金、铜及钼中 的至少一种，所述金属氧化物选自偏铝酸镁、钛酸铋、铬酸镍、铬酸钴、镥酸铁及铝酸钇中的 至少一种。
2. 根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述第一氮氧化硅层的厚 度为150nm?200nm ;所述第一无机阻挡层的厚度为lOOnm?200nm ;所述第二氮氧化娃层 的厚度为150nm?200nm ;所述第二无机阻挡层的厚度为lOOnm?200nm。
3. 根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述第一无机阻挡层中所 述氮化物的质量百分含量为10%?40%，所述金属的质量百分含量为10%?30%，其余为所 述締化物。
4. 根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述第二无机阻挡层中所 述氮化物的质量百分含量为10%?40%，所述金属的质量百分含量为10%?30%，其余为所 述金属氧化物。
5. 根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述封装盖与所述阳极配 合形成有收容腔，所述发光层及阴极均收容于所述收容腔。
6. -种有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 在阳极表面制备发光层； 在所述发光层表面制备阴极；及 在所述阴极表面制备封装盖，所述封装盖将所述发光层及阴极封装于所述阳极上，所 述封装盖包括形成于所述阴极表面的第一氮氧化硅层、形成于所述第一氮氧化硅层表面的 第一无机阻挡层、形成于所述第一无机阻挡层表面的第二氮氧化硅层及形成于所述第二氮 氧化硅层表面的第二无机阻挡层，所述第一无机阻挡层的材料的包括碲化物、氮化物及金 属，所述第二无机层的材料包括金属氧化物、氮化物及金属，所述碲化物选自三碲化锑、碲 化铋、碲化镉、三碲化二铟、碲化锡及碲化铅中的至少一种，所述氮化物选自四氮化三硅、氮 化铝、氮化硼、氮化铪、氮化钽及氮化钛中的至少一种，所述金属选自银、铝、镍、金、铜及钼 中的至少一种，所述金属氧化物选自偏铝酸镁、钛酸铋、铬酸镍、铬酸钴、镥酸铁及铝酸钇中 的至少一种。
7. 根据权利要求6所述的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，所述第一氮氧 化娃层的厚度为150nm?200nm ;所述第一无机阻挡层的厚度为lOOnm?200nm ;所述第二 氮氧化娃层的厚度为150nm?200nm ;所述第二无机阻挡层的厚度为100nm?200nm。
8. 根据权利要求6所述的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，所述第一无 机阻挡层中所述氮化物的质量百分含量为10%?40%，所述金属的质量百分含量为10%? 30%，其余为所述碲化物。
9. 根据权利要求6所述的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于：所述第二无 机阻挡层中所述氮化物的质量百分含量为10%?40%，所述金属的质量百分含量为10%? 30%，其余为所述金属氧化物。
10. 根据权利要求6所述的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于：所述第一氮氧 化硅层及所述第二氮氧化硅层均采用等离子体增强化学气相沉积法制备，原料气体为六甲 基二娃胺、氨气及氧气，载气为氦气，其中所述六甲基二娃胺、氨气及氧气的流量比为（6? 14) :(2?18) :(2?18)，温度为40?60°C，气压为30?60Pa，功率为0? 1?0? 5W/cm2。
【文档编号】H01L51/52GK104425754SQ201310386249
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】周明杰, 钟铁涛, 王平, 陈吉星 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司